NO852611L - Anordning for tilslutning av koaksialkabel til symmetrisk antenne. - Google Patents

Abstract

En anordning for tilslutning av koaksialkabel til en symmetrisk dipolantenne utstyrt med et usymmetreringsledd og eventuelt et transformeringsledd, samt også ytterligere elektriske og mekaniske komponenter, som sammen med deler for antenne-tilkoblingen er anordnet i et koblingshus av isolerende materiale. Nevnte elektriske og mekaniske komponenter (9, 10,. 14, 15, 18, 19) er på sidene mest mulig fullstendig omgitt av to metallflater (21) som er anordnet vinkelrett på dipolplanet og symmetrisk i forhold til anordningens midtplan, idet metallflåtene er innbyrdes forbundet ved den ende som vender bort fra dipolen. Metallflåtene har herunder en lengde mindre eller lik en fjerdedel av anordningens midlere driftsblge-lengde samt en høyde som minst er lik 0,3 ganger lengden.Ved denne oppbygningen av antennetilslutningen er det på enkel og kostnadsgunstig måte oppnådd en vidtgående avkobling av de elektriske og mekaniske komponenter fra dipolfeltet, og dermed en høy sidesløyfedempning samt en renere symmetri i antenne-diagrammet, uavhengig av komponentenes plassering og størrelse.

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en anordning for tilslutning av en koaksialkabel til en symmetrisk dipolantenne og med et usymmetreringsledd og eventuelt et transformeringsledd, samt ytterligere komponenter for eksempel for tilpasningsformål og/eller beskyttelse mot statiske oppladninger, og kabeltilkoblingselementer, idet alle elektriske og mekaniske komponenter er anordnet i et hus av isolerende materiale sammen med deler for antennetilkobling.

En sådan anordning, som er betegnet som kabelkoblingsboks, er for eksempel kjent fra DE-PS 1.106.375 (se særlig fig. 1 og 4 samt den tilhørende beskrivelse). Denne kostnadsgunstige oppbygning som i mange år har vært vanlig, i det minste ved konsumentantenner, oppfyller også sin oppgave som værbeskyt-telse for antennens tilslutningsområde og de elektriske og mekaniske komponenter, såvel som mekanisk feste av antennens tilkoblingskabel og selve antennen på antennebæreren. På grunn av den uhindrede innvirkning av det elektriske dipol-felt, som ved symmetriske dipolantenner er sterkest nettopp på tilkoblingsstedet, på de fleste av de elektriske og mekaniske komponenter (for eksempel 7L/2-forbiføring, 7b/4-transformer-ingsleding, spoler og kondensatorer, såvel som kabeltilkob-lingsklemmer eller stikkontaktelementer) som ligger i dipolplanet, opptrer imidlertid ved sådanne kabeltilkoblingsinn-retninger uønskede sidesløyfer og usymmetrier i antennedia-grammet, som dessuten på grunn av tilvirkningsspredninger i kraft av usymmetrisk og dessuten også avvikende anordning og størrelse av vedkommende komponenter foreligger i forskjellig grad fra antenne til antenne ved massefremstilling.

Det er også kjent kabelkoblingsbokser (se for eksempel Meinke-Gundlach "Taschenbuch der Hochfreguenztechnik", 3. opplag 1968, s. 394, fig. 18.11a, eller en tilsvarende artik-kel i "Antennas and Propagation", 1959, særlig fig. 11,

s. 154), hvor disse fenomener er unngått ved fullstendig metallisk innkapsling i en symmetriboks samt even-

tuelt i tillegg ved hjelp av ledende A/4 -lange metallhylser som er forbundet med boksen og også omslutter dipolantennen på tilkoblingsstedene. Denne utførelse er imidlertid meget dyr og egner seg således bare for spesielle anvendelser (for eksempel måleantenner), men ikke for seriefremstilte antenner og særlig ikke innenfor ikke kommersielle områder.

På denne bakgrunn er det et formål for foreliggende oppfinnelse ved en innretning i samsvar med innledningen til det etterfølgende patentkrav 1 på mest mulig enkel og kostnadsgunstig måte for massefremstilling å unngå de skadelige virk-ninger av på den ene side unøyaktig fremstilling, og på den annen side av antennefeltet på de elektriske og mekaniske komponenter.

Dette formål oppnås i henhold til oppfinnelsen ved at nevnte elektriske og mekaniske komponenter er omgitt mest mulig fullstendig av to metallflater som er anordnet vinkelrett på dipolplanet og symmetrisk i forhold til deres midtplan, samt innbyrdes forbundet ved den ende som vender bort fra dipolen, idet nevnte metallflater har en lengde mindre eller lik en fjerdedel av anordningens midlere driftsbølgelengde, samt en høyde som er minst lik ca. 0,3 ganger lengden.

I den utstrekning disse elektriske og mekaniske komponenter er anordnet på en felles monteringsplate, omgir nevnte metallflater denne plate fortrinnsvis over hele dens lengdeutstrek-ning samt rager ut fra de sideflater som komponentene er anordnet på, med helst mer enn 30 % av monteringsplatens lengde-utstrekning og i så høy grad som koblingsboksens høyde til-later. Utførelsen i henhold til oppfinnelsen i form av en kortsluttet /V/4-ledning (Lecherledning) bevirker at den mak-simale elektriske feltstyrke i den åpne ende avtar til 0 i retning av kortslutningen, og feltlinjene forløper da fra metallflåtene til dipoltilslutningene, mens feltstyrken utover dette avtar med avtagende innbyrdes avstand mellom metallflåtene.

På denne måte er det indre rom mellom metallflåtene i høy grad avkoblet fra dipolfeltet, således at de forstyrrende inn-virkninger fra feltet vil være minimale, særlig ved anordning av komponentene i midtplanet og ved den kortsluttede ende lengst bort fra dipolen. Utover dette ender de elektriske dipolfeltlinjer på de mekanisk definerte overflater av de symmetrisk anordnede metallflater. Disse to egenskaper ved oppfinnelsens anordning, som sammenlignet med den tidligere kjente fullstendige innkapsling vil være ytterst kostnadsgunstig, muliggjør seriefremstilling av sådanne antenner som uavhengig av usymmetrier i komponentenes anordning i og for seg samt deres forskjellige plassering ut i fra fremstil-lingsvariasjoner såvel som komponentenes størrelse, vil opp-vise et absolutt symmetrisk strålingsdiagram med høy side-sløyfedempning (større eller lik 30 dB), samt en høy returdempning (større eller lik 20 dB). På tross av disse gunstige elektriske verdier bibeholder konstruksjonen en stor frihet med hensyn til valg av plassering og størrelse av de elektriske og mekaniske komponenter (billige og stabile store metallklemmer kan for eksempel anvendes for kabeltilslut-ningen), således at en ytterst kostnadsgunstig fremstilling muliggjøres.

En enkel og stabil oppbygning av metallflåtene i henhold til oppfinnelsen i form av et kammer er angitt i patentkrav 2, mens en utførelse i henhold til krav 3 er særlig egnet for seriefremstilling og således er tilsvarende kostnadsgunstig. Ved anvendelse av en monteringsplate for plassering av de elektriske og mekaniske komponenter kan denne hensiktsmessig være festet til en U-formet blikkdel og danner sammen med denne også ved anvendelse av tynt blikk en mekanisk stabil enhet.

Den tilsiktede sperrehylsevirkning ved en utførelse i henhold til krav 4 oppnås i det resonanstilfelle hvor sideveggene og den innragende del av den koaksiale tilkoblingskabel i det indre av kammeret oppviser en lengde på ca. 7^/ 4, allerede en

god undertrykkelse av mantelbølger.

Denne virkning forsterkes imidlertid ved en utførelse i henhold til krav 5 i sådan grad at mantelbølgesperren også fun-gerer bredbåndet med tilstrekkelig undertrykkelse av mantel-bølger .

En høyere godhetsfaktor og dermed forbedring av de elektriske egenskaper oppnås ved en utvidelse av metallflåtene i henhold til oppfinnelsen til en boks (med meget flate koblingshus oppnås derved eventuelt de angitte fordeler i krav 1 først i fullt omfang). Med dette er likevel den forhøyede material-investering liten ved anvendelse av billige rørmaterialer.

Den løsning som er angitt i kravene 7 og 8 og som går ut på at det som metallflater ikke anvendes noen særskilte byggedeler, men i stedet de likevel foreliggende innervegger av koblingshuset utnyttes enten direkte eller som bærere av metallbelegg (metallisering eller påført metallfolie), er plassparende og i mange tilfeller også særlig kostnadsgunstig. Koblingsendene av dipolen må da naturligvis føres isolert gjennom koblings-husets sidevegger.

Ved hjelp av de midler som er angitt i krav 9 for elektrisk forlengelse av de sideordnede metallflater muliggjøres også på enkel og virkningsfull måte optimal utnyttelse av oppfinnelsen også ved mindre koblingshus, hvorunder i det ideelle tilfelle et A//4-langt kammer sikrer et ekstremt svekket felt i kam-merets indre. Særlig gunstig et da en opprettelse av induktivitet i henhold til krav 10, som er særlig egnet for en billig massefremstilling.

Figurene viser et utførelseeksempel av kabeltilslutningsinn-retningen i henhold til oppfinnelsen for en bare delvis angitt utstrukket dipol. Herunder viser fig. 1 anordningen sett ovenfra ved åpent koblingshus, og uten komponentbærer, mens fig. 2 viser anordningen delvis i snitt og sett fra siden.

I et hus 1 av plastmateriale og med gjengede utboringer 2 for skruefeste av et ikke vist deksel er innført de frie endedeler 4 av den strukkede dipol 5 som danner antennetilkob-lingen og oppviser et gjenget avsnitt 3 for feste til huset ved hjelp av hver sin mutter 6. Over et kabelskruefeste 7 er dessuten en koaksialkabel 8 tett og strekkavlastet innført.

Den elektriske tilslutning for såvel dipolen 5 over en 7V/2-forbiledning 9 for usymmetrering, som en 7t-/4-transformerings-ledning 10 for impedanstilpasning til koaksialkabelen 8 oppnås ved en monteringsplate 13 som er belagt bare på den ene side samt festet på et avstandsstykke 11 og ved hjelp av skruer 12 på endedelene 4 i dipolplanet som befinner seg i halv hushøyde. Koaksialkabelen 8 er tilsluttet mekanisk og elektrisk ved hjelp av skrueklemmer 14, 15, for henholdsvis ytterlederen 16 og innerlederen 17. Videre er det på monteringsplaten anordnet to spoler 18 for å hindre statisk oppladning såvel som en tilpasningskondensator 19. Monteringsplaten 13 er tett omgitt av en anliggende U-formet blikkdel 20 som er åpen mot dipoltilslutningen og oppviser parallelle sidevegger 21 som forløper vinkelrett på såvel dipolplanet som monteringsplaten, samt en tilordnet vinkelrett forløpende basisdel 22. De ca. 7L/4-lange sidevegger 21 rager nesten frem til dipolens tilkoblingsender 4, og høyden av blikkdelen 4 tilsvarer tilnærmet den utnyttbare indre høyde i koblingshuset 1.

Huset 1 med dipolen 5 er ved hjelp av en skrueforbindelse 23 såvel som en innskrudd skrue i en gjenget gjennomføring på av-standstykket 11 anbragt på et metallisk vinkelstykke 25, som er utført med utboringer 26 for skruefeste på en antennebærer.

Antennebæreren, vinkelstykket 25, avstandsstykket 11, basisdelen 22, ytterlederen 16 og belegget på monteringsplaten 13 er dermed innbyrdes ledende forbundet.

Oppbygningen og anordningen av den U-formede blikkdel 20, såvel som den beskrevne masseforbindelse frembringer på kost-nadssparende måte på den ene side en bredbåndet mantelbølge-sperre, og på den annen side at både de elektriske og mekaniske komponenter i høy grad er upåvirket av det elektriske di-polfelt og feltlinjene ender på en definert overflate. Dette oppnås i høy grad uavhengig av komponentenes størrelse og anordning, samt reproduserbart ved høy symmetri av antenne-diagrammet,en sidesøyfedempning større enn eller lik 30 dB og en returdempning som er større eller lik 20 dB.

Claims (10)

1. Anordning for tilslutning av koaksialkabel til en symmetrisk dipolantenne og med et usymmetreringsledd og eventuelt et transformeringsledd, samt ytterligere komponenter for eksempel for tilpasningsformål og/eller beskyttelse mot statiske oppladninger, og kabeltilkoblingselementer, idet alle elektriske og mekaniske komponenter er anordnet i et koblingshus av isolerende material sammen med deler for antennetilkobling, karakterisert ved at nevnte elektriske og mekaniske komponenter (9, 10, 14, 15, 18, 19) på sidene er omgitt mest mulig fullstendig av to metallflater (21) som er anordnet vinkelrett på dipolplanet og symmetrisk i forhold til deres midtplan, samt innbyrdes forbundet ved den ende som vender bort fra dipolen, idet nevnte metallflater har en lengde mindre eller lik en fjerdedel av anordningens midlere driftsbølgelengde samt en høyde som er minst lik ca. 0,3 ganger lengden.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at den ledende forbindelse av metallflåtene (21) ved den ende som vender bort fra dipolen, utgjøres av en ytterligere metallflate (22) i et stykke med de førstenevnte metallflater.

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved ved at metallflåtene er utført som U-formet blikkdel (20) med to sidevegger (21) og en basisdel (22) vinkelrett på disse, og i hvis åpne endedel dipoltilslutningene ligger og gjennom hvis basisdel (22) koaksialkabelen (8) er ført.

4. Anordning som angitt i krav 2, og hvor de elektriske og mekaniske komponenter er anordnet på en monteringsplate, karakterisert ved at ytterlederen (16) av koaksialkabelen (8) samt et metallmassebelegg på monterings platen (13) er galvanisk forbundet med metallflåtene, fortrinnsvis med basisdelen (22).

5. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at den koaksiale mateledning (10) som strekker seg fra kabeltilslutningsstedet på monteringsplaten 13 til dipoltilslutningen, oppviser en lengde på mindre eller lik en fjerdedel av den midlere driftsbølge-lengde, mens basisdelen (22) over en metallisk koblingshus-holder (25) er ledende forbundet med en metallisk antennebærer.

6. Anordning som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at det ved hjelp av en ytterligere bunn- og takflate dannes en åpen boks vendt mot dipoltilkoblingen.

7. Anordning som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at i det minste en del av metallflåtene dannes av metallbelagte innervegger av koblingshuset.

8. Anordning som angitt i krav 1-7, karakterisert ved at koblingshuset i det minste delvis består av metallvegger, som samtidig danner nevnte metallflater.

9. Anordning som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at det for elektrisk forlengelse av de sideordnede metallflater og de eventuelt foreliggende bunn- og takflater er anordnet en kondensator som forbinder innbyrdes motstående metallflater ved den åpne di-polvendte ende og/eller en induktivitet som forbinder tilsvarende metallflater ved den (kortsluttede) ende som vender bort fra dipolen.

10. Anordning som angitt i krav 9, karakterisert ved at nevnte induktivitet er dannet ved en meanderlignende utforming av de bortvendte endedeler fra dipolen og eventuelt av de sideordnede og eventuelt bunn- og takdannende metallflater.